[其他]紡紗粉冶鋼領材料及制造方法

在審

• 申請號: 101987000005949
• 申請日: 1987-12-24
• 公開（公告）號: CN1003721B
• 公開（公告）日: 1989-03-29
• 發明（設計）人: 隋永江;王興慶;何寶山
• 申請（專利權）人: 上海工業大學
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 傅文園;陶鑫良

本發明涉及一種用于制造紡紗粉冶鋼領的Ｆｅ－Ｍｎ－Ｍｏ－Ｃ四元合金及制造方法。由于合理選擇了成分和工藝，與Ｆｅ－Ｃ系合金鋼相比，４０小時的磨損量減少６２％，疲勞壽命提高９６％，鋼領使用壽命提高１－２倍。

本發明涉及一種用于制造紡紗粉冶鋼領的Fe-Mn-Mo-C四元合金及制造方法。

傳統的粉末冶金鋼領材料是Fe-C合金粉冶鋼領，存在的最大問題是使用壽命低，我國的Fe-C合金粉冶鋼領，用于毛紡的壽命是6個月，用于化纖是3個月。根據對鋼領的磨損形貌和受力分析，發現鋼領的磨損主要是接觸疲勞剝落。

日本對提高粉冶鋼領使用壽命進行了大量研究，與本發明相關的是日本專利昭51-41844，用添加硬質相BN的方法提高鋼領的耐磨性;日本專利昭54-29968，用添加固體潤滑劑MoS₂降低摩擦系數，藉此提高耐磨性。添加BN能降低因滑動摩擦而引起的摩損，但不能克服疲勞剝落，而BN價格昂貴，這將使鋼領成本提高;加MoS₂能降低摩擦系數，但在燒結過程中生成Fes、Mns，Fes和Mns都是脆性非金屬夾雜，易產生微裂紋，一旦裂紋形成將迅速擴展，因此也不能克服疲勞剝落。

本發明的目的旨在克服上述之不足，提供一種疲勞強度高，磨損性能好的合金材料。

本發明是這樣實現的;在Fe-C合金基礎上添加0.1～4.0%^wtMn和0.05～1.0%^wtMo構成Fe-Mn-Mo-C四元合金。

Mn是以Fe-Mn中間合金形式加入，避免了Mn的氧化，而Mn在燒結過程中將部分揮發，而使鋼領開口孔隙增多，含油率提高，從而使鋼領自潤滑性能大大改善;Mn還能促進Fe16N₂（α″）相形核，回火時在馬氏體中折出高度彌散的Fe16N₂（α″）相，使合金的接觸疲勞壽命提高。Mo以金屬Mo形式加入，添加Mo能提高燒結活性，使Fe粒子結合強度提高，而Mo和Mn一樣，都能提高淬透性，降低鋼領表面至中心的硬度梯度，這也有利于疲勞強度提高。

為了提高Fe粒子間的結合強度和內部孔隙的連通性，還必須控制粉末的粒度，因為粗粒Fe粉燒結性能差，鋼領運轉過程中，容易沿Fe粒子之間所形成的晶界產生裂紋，粉末過細，燒結活性強，會降低內部孔隙的連通性，影響目潤滑效果，因此，粉末粒度應控制在-80目～+400之間。

壓坯密度應控制在6.0～6.5g/cm。密度過低，成品鋼領疲勞強度低;過高，成品鋼領孔隙率低，自潤滑效果差。

燒結制度為1100～1200℃×30～120min，溫度低、時間短，達不到合金化和致密化目的;溫度高、時間長，會造成連通孔隙減少。本發明的成品鋼領密度為6.3～6.8g/cm。

用本發明的Fe-Mn-Mo-ZC合金材料和選擇相應的工藝條件生產的鋼領，與目前通用的Fe-C合金鋼領相比，開口孔隙率提高6.4%，表面層硬度提高7.3%，40小時磨損量減少62%（附圖是磨損時間的關系曲線圖，其中1為Fe-C合金，2為Fe-Mn-Mo-C合金），接觸疲勞壽命提高96%，鋼領的實際使用壽命提高1-2倍。